51
Karbocyklické sloučeniny Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253

Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

Karbocyklické sloučeniny

Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253

Page 2: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

a) Přehled

Karbocyklické sloučeniny Aromatické sloučeniny Substituční reakce Transformace v postranním řetězci

Nasycené karbocykly Výstavba cyklu Selektivní substituce

Vybrané typy látek Oseltamivir Terutroban Prostaglandiny (Latanoprost)

Page 3: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

b) Anilidy kyseliny octové

Acetanilid (A) První antipyretikum/analgetikum, 19. století Přestalo se používat kvůli vedlejším účinkům

Paracetamol (B) Metabolit acetanilidu Lepší antipyretické účinky, nižší toxicita

X

NHAcA X = HB X = OHC X = OEt

Fenacetin (C) Již se nepužívá kvůli nefrotoxicitě

Cl

NO2

OH

NO2

NaOH

OH

NH3+ X-

Fe, H3O+1) Na2CO32) Ac2O

OH

NHAc

Page 4: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

b) Kyselina salicylová

Kyselina salicylová Antipyretikum s mírnými analgetickými a antipyretickými účinky Syntetický postup podle Kolbeho a Schmitta (1874)

Kyselina acetylsalicylová Nejrozšířenější antipyretikum a analgetikum

COOH

X

X = OHX = OAc

COOH

X

X = OHX = OAc

O-Na+OH OH

COO-Na+CO2,1 MPa, 125 °CNaOH H3O+

Ac2O

Page 5: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

b) Kyseliny 2-(arylamino)fenyloctové

Diklofenak (A) Silné protizánětlivé a analgetické účinky Může působit gastrointestinální potíže

Lumirakoxib (B) Inhibitor COX-2 Nová generace protizánětlivých látek s účinkem lokalizovaným v

místě zánětu, vedlejší účinky?

NHCl X1

COOHX2

A X1 = Cl, X2 = HB X1 = F, X2 = Me

NHCl Cl

COOH

NHCl F

COOH

NHCl F

NHCl Cl

1) ClCH2COCl, base2) AlCl3

1) OH-

2) H3O+NCl Cl

1) ClCH2COCl, base2) AlCl3

1) OH-

2) H3O+

O

NCl F

O

Page 6: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

c) Tamsulosin 1 – podle EP 257787 Tamsulosin Benigní hyperplasie prostaty, hypotensivní účinky (R)-enantiomer MeO

O

O

NH2

H2NO2S

Cl-

OMeO

HSO3Cl, CH2Cl2,then NH3 aq.

2O

MeO

3

H2NO2S

MeONH

H2, PtO2, MeOH

5

H2N+

4

H2NO2S

MeONH2

H2NO2SH2, 3% Pd/C,HCl/AcOH

6

HO

OBrCH2CH2Br,NaOH aq.

O

O

Br8 7

6 (excess) + 8, EtOH, rflthen HCl/EtOH

MeOO

O

NH2

H2NO2S

Cl-

Page 7: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

c) Tamsulosin 1 – nový postup Tamsulosin Benigní hyperplasie prostaty, hypotensivní účinky (R)-enantiomer Problém – intermediát 11 – „taneční droga“/PMA

MeOO

O

NH2

H2NO2S

Cl-

OMeO

H2NMeO

NH

H2, PtO2,MeOH, 12 h+

2 4 10

MeONH2

11

H2, 3% Pd/C,HCl/AcOH

MeONHAc

H2NO2S

13

MeONHAc

12

Ac2O, 4-6 hHSO3Cl, CH2Cl2,then NH3 aq.

5% HCl aq.,then K2CO3 aq.

MeONH2

H2NO2S

6

O

O

Br8 MeO

O

O

NH2

H2NO2S

Cl-Na2CO3, DMF,then HCl/EtOH

Page 8: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

c) Tamsulosin 1 – nový postup Tamsulosin Benigní hyperplasie prostaty, hypotensivní účinky (R)-enantiomer MeO

O

O

NH2

H2NO2S

Cl-

OMeO

H2NMeO

NH2

H2 (5 atm), PtO2,MeOH, 60 °C, 20 h+

(Step 1)2 4 10 Cl

MeON

Ac2O, 65 °C, 5 h

Ac

(Step 2)

14

MeON

H2NO2S

Ac

HSO3Cl, CH2Cl2, -5 °C 4 hthen NH3 aq., AcOEt, rt 8 h

(Step 3)15

MeONHAc

H2NO2S

H2 (20 atm), 3% Pd/C,HCl aq./AcOH, 80 °C(Step 4)

13

Critical step

Page 9: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

c) Rivastigmin

Rivastigmin Cholinergikum Duální inhibitor AChE a BChE (S)-enantiomer

O

NMe2

O

N

OMe

CHO

OMe

Br

1) MeMgBr2) HBr

1) Me2NH2) 48% HBr

OH

NMe2

N COClMe

Et

O

NMe2

O

NO

NMe2

O

NKyselina(-)-O,O-di-p-toluylvinná

Page 10: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

c) Rivastigmin – nová syntéza

OMe

O

OMe

N

OH

N

OH

N

O

N

O

NO

N

O

N

O

NCl

1) Me2NH, Ti(Oi-Pr)4,EtOH, -10 - 25 °C

2) NaBH4 HBr vod., rfl 12 h

Kyselina (+)-(S)-kafrsulfonová,EtOH, AcOEt, 3-4 rekrystalisace

THF, -15 - 25 °C

HOOC

OH

OH

COOH

Kyselina (+)-L-vinná,EtOH, AcOEt

Page 11: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

d) Adrenergika

HOOH

1) ClCH2COCl, AlCl32) MeNH2

HOOH

NHMeO

HOOH

NHMeOH

H2, Ra-Ni

Kyselina (+)-vinná

HOOH

NHMeOH

(-)-(R)

HOOH

NHMeOH

(+)-(S)

[O]

Epinefrin/Adrenalin α-Adrenergikum

Isoprenalin β2-Adrenergikum bronchodilatační účinky

HOOH

NHROH

A R = MeB R = i-Pr

Page 12: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

d) Adrenergika

Klenbuterol β2-Adrenergikum bronchodilatační účinky

H2NCl

NHt -BuOH

Cl

O2N O2N

BrO

O2N

NHt-BuO

H2, Ra-Ni

Br2

O

H2N

NHt-BuO

t-BuNH2

H2N

NHt -BuO

Cl2, AcOHH2N

NHt-BuOH

Cl

Cl

Cl

Cl

NaBH4

Page 13: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

d) Adrenergika/arylaminoalkoholy

Metaraminol α-Adrenergikum

O OO

OH OBn

1) BnCl, K2CO32) BuON=O, H+

NOH

OH

OBn

NH2

1) H2, Ra-Ni2) H2, Pd/C3) Kyselina (+)-vinná

OH

OBn

NH2

1) HNO3, H2SO4 2) Fe, H+ 3) NaNO2, H+ 4) H2O, H+

CH=O

OAc

glukosa

Fermentace

OH

OH

O

Page 14: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

d) Psychostimulancia/arylaminoalkoholy

(-)-Efedrin Převažující bronchodilatační účinek

OH

NHMe

CH=O glukosa(sukrosa)

Fermentace OH

O

Ketol (Neuberg)

1) MeNH22) [H]

OH

NHMe

1) HCl2) KrystalisaceDiastereoisomerní

čištění

Diastereoselektivita

Reduktivní aminace

HCl

OH

NHMe

Page 15: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

d) Psychostimulancia/arylaminoalkoholy

(-)-Efedrin Převažující bronchodilatační účinek

OH

NHMe

CH=O glukosa(sukrosa)

Fermentace OH

O

Ketol (Neuberg)

1) MeNH22) [H]

OH

NHMe

1) HCl2) KrystalisaceDiastereoisomerní

čištění

Diastereoselektivita

Reduktivní aminace

HCl

OH

NHMe

Page 16: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

d) Antiparkinsonika

Selegilin Antiparkinsonikum

• (-)-A – odpadní enantiomer kyseliny ze syntézy diltiazemu

OH

NHMe

(+)-efedrinOptickým štěpením(±)-efedrinu kyselinou A

NH2S

OH

COOH

OMe(-)-A

1) HCl, AcOEt2) SOCl2

Cl

NHMe

1) KOAc, EtOH2) H2, Pd/C3) K. (+)-vinná

(-)-

HCl

NHMe

HOOC

OH

OH

COOH

N

HCl

1) NaOH vod, CHCl32) HCCCH2Br, K2CO33) HCl, i-PrOH

N

S

OAc

O

OMe

Me2N Diltiazem

N

Page 17: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

d) Adrenergika/arylaminoalkoholy

Noradrenalin α-Adrenergikum

O

MeO

MeOCN

OH

MeO

MeO NH2

OH

HO

HO

NH2

OH

HO

HO

NaCN, H+1) H2, Pt2) HBr vod

Kyselina '+)-vinná

NH2

OH

HO

HO

Page 18: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

d) Adrenergika/arylaminoalkoholy

(-)-(R)-fenylefrin α-Adrenergikum NHMe

OH

OH

Bergmann E. D., Sulzbacher M.: J. Org. Chem. 1951, 16, 84.

OHN

OHO 1) Zn, BrCH2COOEt,PhH

2) H2NNh2, EtOH

OBn OBn

NaNO2, AcOH vod,potom zahřívat v PhH

OBn

Reformackého reakce Schmidtovo odbourání

NH

ONH2 C

O

OBn

NHO

O

MeI, NaH, neboMe2SO4, NaOMe

OBn

NO

O

NHMeOH

OH

1) HBr vod nebo40% HCl vod (65 %)

2) Optické štěpení

75 % celkem

76 %

80 %

Page 19: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

d) Adrenergika/arylaminoalkoholy

(-)-(R)-fenylefrin α-Adrenergikum

O 1) MEMCl, DIPEA,DCM (95 %)

2) Me3S+=O I-, NaHDMSO (75 %)

OMEM OMEM

1) (R,R)-A (0,8 mol%),H2O (0,55 ekv),rt 60 h

OH

O OHOH

OH

OMEM

+

45 %(ep 97 %)

48 %(ep 95 %)

1) MeNH2, MeOH (90 %)2) HCl, MeOH, rfl (90 %)

NHMeOH

OH

HCl

(R,R)-A

Gurjar M. K., et al.: Org. Proc. Res. Dev. 1998, 2, 422.

Page 20: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

e) Tramadol

Tramadol Centrálně působící analgetikum Tlumí středně silné (částečně i velmi silné bolesti) Nízké riziko vzniku psychické a fyzické závislosti

OMe

OHNMe2

OMe

OHNMe2

O O

NMe2CH2O, Me2NH

OMe

MgBr

THF

Page 21: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

e) Maprotilin

Maprotilin Antidepresivum 2. generace

NHMe

O O

CN COOHCN

KOt-Bu1) H3O+

2) Zn, NH4OH

NHMe NHMe

1) LiAlH42) SOCl23) MeNH2

5 atm, 150 °C

Page 22: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

e) Sertralin

Sertralin Antidepresivum 3. generace

NHMe

ClCl

NHMe

ClCl

ClCl

COCl

ClCl

PhH, AlCl3

O

ClCl

COOEt

COOEt

ClCl

COOH

COOEt

COOEtKOt-Bu

1) H3O+

2) H2, Pd/C

1) SOCl22) AlCl3

O

ClCl

NMe

ClCl

MeNH2, TiCl4

1) H2, Pd/C2) KyselinaD-mandlová

Page 23: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

e) Ketamin

Cl

MeHN

O

(±)-Ketamin Intravenosní anestetikum Delirogenní vedlejší účinky (+)-(S)-dexketamin nežádoucí efekty nemá

CN

Cl Cl

MgBr

potom hydrolýza (H+)

O

Cl

NMe

160-180 °C

1) Br2, CCl42) MeNH2

Br

Cl

MeHN

O

Cl

NMeOH

Hydrolýza (H+)

Page 24: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

e) Gabapentin

Gabapentin Původně syntetizován jako analog GABA Antiepileptikum Indikován i pro léčbu neuropatické bolesti

COOH

NH2

N-

O

O

NH4+

ONCCH2COOEt

1) NH32) H3O+ COOH

COOHO

O

O

N

O

O

OHN

O

O

OSO2Ph

NH2OH

PhSO2Cl

Ac2OH2SO4,H2O

Knoevenagelova/Michaelova reakce

NaOH, H2O, 100 °CCOOH

NH2Lossenovo odbourání(modifikace)

Page 25: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

e) Amantadin

Amantadin Virostatikum Rovněž dopaminergní účinky na CNS NH2

Br

NH2 NHAc

AlCl3 Br2

MeCN, H2SO4Ritterovareakce

OH-

Page 26: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

e) Memantin

Memantin Alzheimerova choroba Antiparkinsonikum Účinky antispastické a myorelaxační

NH2

BrNH2 NHAc

Br2

MeCN, H2SO4

Ritterovareakce

OH-

NaBH4, CF3SO3H,Freon 113, -30 °C

Page 27: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

f) Oseltamivir

O COOH

HNAcHN

OH

NH

NH2

HOOH

HCOOEtO

NH2

AcHN

Zanamivir Relenza

Biota, GSK, 1999

Oseltamivir Tamiflu

orally active neuraminidase inhibitor Gilead, Roche, 1999

léčba/profylaxe chřipkových onemocnění

Page 28: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

f) Oseltamivir – Corey

Synthesis key features Inexpensive starting materials Avoidance of azide-containing intermediates Complete stereocontrol (regio-, diastereo- enantio-control) Overall yield (30%)

Corey is said to come up with this synthesis after reading a New York Times article on the shortage of Tamiflu supply Synthesis executed by his two associates in a mere two months Synthesis not patented

Yeung Y.-Y., Hong S., Corey E. J.: JACS 2006, 128, 6310.

COOEtO

NH2

AcHN

Page 29: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

f) Oseltamivir – Corey 1/2 Yeung Y.-Y., Hong S., Corey E. J.: JACS 2006, 128, 6310.

COOCH2CF3COOCH2CF3

N BO

PhPh

PhMe-2H

H

NTf2

(10 mol%), neat

23 °C 30 h97%ee >97%

CONH2

100%

NH3,F3CCH2OH

NHO

I

Knapp protocol 1) TMSOTf, Et3N2) I2

84%N

OI

99%

Boc2O, DMAP, Et3N

Boc

DBU, THF, rfl

NO

96% Boc

NBS, AIBN (cat), CCl4, rfl

NO

95% BocBr

Cs2CO3, EtOH,0 °C 25 min

quant

COOEt

HNBoc

Page 30: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

f) Oseltamivir – Corey 2/2 Yeung Y.-Y., Hong S., Corey E. J.: JACS 2006, 128, 6310.

NBA, SnBr4 (5 mol%),MeCN, -40 °C 4 h

COOEt

HNBoc

KHMDS, Bu4N+Br-,DME, -20 °C 10 min

COOEt

HNBoc

Br

AcHN

75%

COOEt

HNBoc

N

H

H

Ac

82%

complete regio- and diastereocontrol

regioselective

3-Pentanol,Cu(OTf)2 (cat), 0 °C 12h

COOEtO

NH3+ H2PO4

-AcHN

COOEtO

HNAcHN

Boc61%

H3PO4, EtOH

Page 31: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

g) Terutroban

NH

COONa

S

Cl

O O

CVS – thrombosis Servier as single (R)-enantiomer patent expiry 10/2014 no patent in many countries (incl. CZ, SK, HU, TR, ...)

Page 32: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

g) Terutroban – basic patent synthesis 1/2

OH

NH2*HCl

OH

HNS

O

O

Cl

O

NHSO2Ar

O

NHSO2Ar

OH O

NHSO2Ar

COOEt

O

O

NHSO2Ar

da b c

e

a) ClPhSO2Cl,TEA, CHCl3 (95%, 75%); b) CrO3, H2SO4, MeCOMe (70%, 49%), if PDC, THF (85%); c) NaH, HCOOEt, THF (?%, crude 98%); d) Ph3PCHCOOEt, CHCl3 (?%); e) PTSA, PhMe, ∆ (?%, 28%).

Page 33: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

g) Terutroban – basic patent synthesis 2/2

EtO2C O

O

NHSO2Ar

NHSO2Ar

EtO2C

NHSO2Ar

HOH2C

NHSO2Ar

O

NHSO2Ar

EtO2C

NHSO2Ar

HOOC

+

a b c d

e,f

Racemic

a) neat, ∆ (?%, 33%); b) LiAiH4, THF (?%); c) PCC (?%); d) Ph3PCHCOOEt, CHCl3 (?%); e) SmI2 (?%); f) NaOH, MeOH.

Page 34: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

g) Terutroban – new synthesis Br Br

Br

Br

CN

Br

OH

O

Br

OH

Br

Br

O

O

O

OBr

OH

OH

O

OBr

OH

O

BrBr

O

BrBr

O

Br

O

91 92 104 105

106107108

109 110 111

11211390

a b c

d

ef

g

h i

j

kl

a) NBS, CHCl3, ∆ (80%); b) NaCN, H2O, EtOH, ∆ (64%); c) H2SO4, H2O, ∆ (93%); d) LiAlH4, ether, ∆ (70%); e) HBr, H2SO4, ∆ (79%); f) diethyl-malonate, EtONa, EtOH, ∆ (68%); g) KOH, EtOH, H2O, ∆ (98%); h) 170 °C 0,5 h (94%); i) SOCl2, CH2Cl2, ∆ 40 min, then AlCl3, 0 °C to rt (65%); j) NaBH4, EtOH, rt 2 h, then PTSA, toluene, rfl (74%); k) m-CPBA, CH2Cl2, NaHCO3 (100%); l) aq. HCl, rfl or Dowex 50W,H2O rfl 30 min (~ 40%), or PTSA, toluene, purification Na2S2O5, y~15-20%, or k) oxone, AcOEt,water, NaHCO3; l) Montmorillonit K-10, toluene, purification by chromatography yield ~65%, purity > 95%

Page 35: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

g) Terutroban – new synthesis/final version Br Br

X

X = HX = Br

aCOOH

Br

O

Br

Br

O

Br

NH

PhNH

Ph

COOEt

NH2

COOEt

NH

COOEt

S

Cl

O O

NH

COOH

S

Cl

O O

b, c d, e f, g

j

h, i

kl

n

ma) NBS, (PhCOO)2, CHCl3 (60%) b) Zn, LiCl, CuCN, CH2=CHCOOEt, THF. c) KOH, EtOH aq (69%). d) SOCl2, PhMe. e) AlCl3, DCM (96%). f) NaBH4, EtOH. g) TsOH, PhMe (80%). h) oxone, NaHCO3, AcOEt aq. i) Montmorillonit K-10, PhMe (65%, purity >95%). j) (S)-MBA, TsOH, PhMe, then NaBH4, i-PrOH (64% as mandelate). k) CH2=CHCOOEt, Pd(OAc)2, PPh3, Et3N, DMF, 120 °C (quant). l) H2, 10% Pd/C, AcOH, EtOH (64% as benzoate, purity 99%). m) ClC6H4SO2Cl, DMAP, Et3N, DCM (93%). n) NaOH, EtOH aq (77%).

Page 36: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

g) Terutroban – Zentiva synthesis

original synthesis developed (2 patent applications)

optical purity OK (mandelate 99:1 gives terutroban with er 100 : <0,05)

chemical purity issue solved

NH2

COOEt

ClC6H4SO2Cl,DMAP, Et3N, DCM

NH

COOEt

O

PhCOOH PhCOOSO2C6H4Cl

Page 37: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

h) Prostaglandiny (a prostacykliny/PGI2) Reviews: Grée R. et al: Chem. Rev. 2007, 107, 3286; Collins P. W., Djuric S. W.: Ibid 1993, 93, 1533.

Objeveny v 30. letech, isolace a struktura až v 50. letech Hlavní problémy: Chemická nestabilita Rychlý metabolismus Mnoho vedlejších účinků

Page 38: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

h) Prostaglandiny

Corey E. J., et al.: J. Am. Chem. Soc. 1968, 90, 3245, 3247; Ibid 1969, 91, 535, 5675; Ibid 1970, 92, 397, 2586, a mnoho dalších o optimalizaci syntéz.

From G Coulthard et al.: Nature 2012, 489, 278-281 (2012) doi:10.1038/nature11411

Page 39: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

h) Prostaglandiny Coulthard G., Erb W., Aggarwal V. K.: Nature 2012, 489, 278.

Page 40: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

h) Prostaglandiny Coulthard G., Erb W., Aggarwal V. K.: Nature 2012, 489, 278.

Page 41: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

h) Prostaglandiny Coulthard G., Erb W., Aggarwal V. K.: Nature 2012, 489, 278.

(i), H2O, 75 °C 4 h, then 115 °C to distil MeOH and H2O. (ii), (S)-proline (2 mol.%), THF (2 M), rt 20 h, then [Bn2NH2][OCOCF3] (2 mol.%), THF (1 M), rt 14 h. (iii), MeOH (2.0 eqs), amberlyst 15, MgSO4, CH2Cl2, rt 14 h. (iv), 25 (1.1 eqs), THF, then Me3SiCl, Et3N. (v), O3, CH2Cl2/MeOH (3:1), −78 °C, then NaBH4 (3 eqs), −78 °C to rt. (vi), 1.5% aq HCl/THF (3:2), rt 16 h. (vii), (4-carboxybutyl)(triphenyl)phosphonium bromide (6 eqs), KOt-Bu (12 eqs), THF, 0 °C to rt.

Page 42: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

h) Prostanoidy

COOH

OHHO

OAlprostadil Přírodní látka, PG E1 Inhibitor cGMP fosfodiesterázy typu V Léčba erektilních poruch; u novorozenců k

udržení průchodnosti cév

COOH

OHHO

OWittig-Horner-Emmons rxn

Wittig rxn

CH=OO

O

HH

O

O

PPOMe

O

OMe

X

Page 43: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

h) Prostanoidy COOH

OHHO

O

Alprostadil Přírodní látka, PG E1 Totální syntéza z Coreyho aldehydu

P(O)(OMe)2

CH=OPGO

O

HH

O

n-BuLi

PGO

O

HH

O

n-C5H11

O

n-C5H11

O

PGO

O

HH

O

n-C5H11

OH

Al(Oi-Pr3

1) NaOMe, MeOH2) DHP, H+

THPO

O

HH

O

n-C5H11

OTHPTHPO

O

HH

OH

n-C5H11

OTHP

Dibal-H

OTHPTHPO

HOCOOH

[Ph3P+(CH2)4COOH Br-],

KOt-Bu

OTHPTHPO

OCOOH

OHHO

OCOOH

CrO3, H+

1) H2, [Rh(PPh)3Cl]2) H3O+

+ diast.

Page 44: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

i) Latanoprost

prostanoidní derivát z řady PGF2a snižuje nitrooční tlak, je využíván při terapii glaukomu

2 varianty syntézy studovány ve VÚFB

O

OH

HO

HO

O

1

Page 45: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

i) Latanoprost – VÚFB syntetický přístup 1

dvoukomponentní kaplink s využitím opticky aktivního bicyklického laktonu 2 jako výchozí látky

klíčový stupeň - adice opticky aktivního kuprátu na pokročilý intermediát – opticky aktivní cyklopentenon.

O

OH

HO

HO

O

O

O

HH

OO

PGO

O

OPG

Cu

Page 46: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

i) Latanoprost – nový syntetický přístup 1

Podle literatury stereochemie jako v A2, ve skutečnosti A1

O

O

HH

OHHO

O

O

O

HH

HOOH

O

O

HH

OOH

H

O

OH

HH

OOH

H

PPh3COO-K+

OO

HH

OHO

O

OO

HH

O

O

HH

HOOH

OO

O

RO

OO

O

OO

HH

C R = H (85 %)D R = TBDMS (96 %)

OsO4 (kat),NaClO3

Me2C(OMe)2,TsOH

40 %

Dibal-H,PhMe, -70 °C

kvant.obsah 92 %epimery 3:2

Ph3P+(CH2)4COOH Br-,

KHMDS, THF nebodimsyl-natrium, DMSO

B

i-PrI, DBU91 % z B

Dessova-Martinova oxidace

85,5 %

AcOH vod, neboTFA vod

TBSCl, imidazol

A1

A2

Page 47: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

i) Latanoprost – nový syntetický přístup 1

asymetrická redukce vodíkem na chirálním katalysátoru připraveném in situ z ruthenium(II)[bis-(2-methylallyl)cyklookta-1,5-dienu] a (-)-(S)-2,2‘-bis(difenylfosfino)-1,1‘-binaftylu

COOMeO

COOMeOH

COOMeOTBDMSOTBDMS

OH

OTBDMS

OMs

OTBDMS

I

14 15

1617

18 19

Schema 3: Synthesa opticky aktivního jodidu 19

TBDMSCl

MsCl

H2, kat.

LiBH4

LiI

Page 48: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

i) Latanoprost – nový syntetický přístup 1 (Epi-Lat)

Identická syntéza v PCT WO 02/090324, Yonsung Fine Chemicals

OTBDMS

I

19

Schema 4: Synthesa epi-latanoprostu (23)

a) t-BuLi, b) 2-thienyl(CN)CuLi2

OO

O

TBDMSO 5

O

TBDMSO

O

TBDMSO

O

20

O

OH

HO

HO

O

O

TBDMSO

HO

TBDMSO

O

L-selektrid

21

23

O

OH

HO

TBDMSO

O

22

TBAF

TBAF

Page 49: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

i) Latanoprost – nový syntetický přístup 2

Z dostupného Coreyho alkoholu

OH

PPBO

O

O

HH

A LG = IB LG = OTs

O

LG

PGO

PGO

O

COOMeO

OPGO

PGO

O

MeOOCO

OHO

HO

O

OH

Page 50: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

i) Latanoprost – nový syntetický přístup 2

OH

PPBO

O

O

HH

OTBDMS

PPBO

O

O

HH

OTBDMS

HO

O

O

HH

OTBDMS

TBDMSO

O

O

HH

OTBDMS

TBDMSO

O

OH

HH

2 PG1=PG2= TBDMS3 PG1=PG2= H1 PG1=TBDPS, PG2=TBDMS

O

OPG2

HO

PG1O

O

OTBDMS

HO

O

OH

HH

TBDMSCl,imidazol

kvant.

K2CO3

73 %

TBDMSCl,imidazol

92 %

Dibal-H, PhMe

97 %

1) Ph3P+(CH2)4COOH,

KHMDS nebo LDA2) i-PrI, DBU

Dibal-H, PhMe

65 %

1) Ph3P+(CH2)4COOH,

KOt-Bu2) i-PrI, DBU

3 50 %

2 91 %

OTBDMS

PPBO

O

O

HH

K2CO3, DCM, MeOH

80 %

TBAF

Page 51: Indolové alkaloidy schizozyganového typufchi-oppa.vscht.cz/uploads/AK06-Syntetickaleciva/SL12 - Karbocyklicke... · f) Oseltamivir – Corey Synthesis key features Inexpensive starting

1 R = TBDPS2 R = TBDMS3 R = H

O

OTBDMS

HO

RO

O

4 R1=R2=TBDPS5 R1=R2=TBDMS

O

OTBDMS

R2O

R1O

O

O

OH

HO

HO

O

7 R = H8 R = Ts 92%9 R = I 61%

O

OR O

O

OB

6

O

O

O

OB

MeOOCO10

KHSO4, THF

PhB(OH)2

68%

95%

TsCl, Et3NNaI, Me2CO

NaH, THF

i) Latanoprost – nový syntetický přístup 2